车载诊断系统(OBD 共40页

汽车诊断与车载诊断系统(OBD)简介1 概述汽车诊断(Vehicle Diagnosis)是指对汽车在不解体(或仅卸下个别零件)的条件下，确定汽车的技术状况，查明故障部位及原因的检查。

随着现代电子技术、计算机和通信技术的发展，汽车诊断技术已经由早期依赖于有经验的维修人员的“望闻问切”，发展成为依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行快速、安全、准确的不解体检测。

为了满足美国环保局（EPA）的排放标准，20世纪70年代和80年代初，汽车制造商开始采用电子控制燃油输送和点火系统，并发现配备空燃比控制系统的车辆如果排放污染超过管制值时，其氧传感器通常也有异常，由此逐渐衍生出设计一套可监控各排放控制元件的系统，以在早期发现可能超出污染标准的问题车辆。

这就是车载诊断系统(On-Board Diagnostics，缩写为OBD)。

OBD系统随时监控发动机工况以及尾气排放情况，当尾气超标或发动机出现异常后，车内仪表盘上的故障灯(MIL)或检查发动机灯(Check Engine)亮，同时动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。

根据故障码，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。

OBD-II是20世纪90年代推出的新的ODB标准，几乎提供了完整的发动机控制，并监控底盘、车身和辅助设备，以及汽车的诊断控制网络。

2 汽车诊断接口OBD - II的规范规定了标准的硬件接口-- 16针（2x8）的J1962插座。

OBD - II接口必须在方向盘2英尺范围内，一般在方向盘下。

SAE的 J1962定义了OBD-II接口的引脚分配如下：<?xml:namespace prefix = v /??>图1 J1962标准插座表13 与汽车诊断有关的主要通信协议20世纪90年代中期，为了规范车载网络的研究设计与生产应用，美国汽车工程师协会(SAE)下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C表2 车载网络分类目前OBD使用的通信协议主要有5种：ISO9141、KWP2000、SAEJ1850(PWM)、SAEJ1850(VPW)、CAN。

EOBD（European On-Board Diagnostics），简称OBD（On-Board Diagnostics），即“车载诊断技术”或简称“车载诊断”。

欧I和欧II排放法规阶段的发动机管理系统都带有车载故障诊断功能，但是在欧III排放法规中，OBD隐含着专门用於排放控制的意思，根据定义，它是“用於排放控制的车载诊断系统”，而且必须能够通过储存在计算机存储器中的失效代码来识别故障的可能范围。

美国加利福尼亚州率先于1994年以立法的形式提出了利用车载诊断技术对排放控制装置实行故障监测的要求，称为OBDⅡ。

后来，欧洲也制订了从2000年跟欧III同时生效的指令70/220/EEC（98/69/EC）附件XI。

该指令适用于欧III和欧IV排放法规，内容包括：1. 所有车辆必须装备OBD系统，其设计、制造和安装应能确保车辆在整个生命期内识别劣化类型和故障类型。

2. 当排放控制系统（与发动机电子管理系统以及排气系统或蒸发物控制系统中，任何与排放有关、向电子控制单元提供输入信号或从电子控制单元接受输出信号的零部件）失效导致排放超过规定的极限值（下文称为失效限值）时，OBD系统必须指示它们的失效。

3. 汽油机OBD系统必须监测下列项目：三效催化转化器；发动机在一定工况区域内出现的缺火；氧传感器劣化；排放控制系统中其它一旦失效就会导致排放超过失效限值的零部件；排放控制系统中传感器和执行器电路是否接通；对于蒸发排放物控制系统中的炭罐控制阀，至少应监测其电路是否接通。

4. 每次发动机起动时，都必须开始一系列的诊断检测。

5. OBD系统应带有能让驾驶者感知故障存在的故障指示器，该器件只能用於指示启动了紧急程序或跛行回家程序（发动机管理系统发生故障时放弃部分控制功能，在不完备的状态下勉强维持车辆行驶的功能）。

排放一旦超过失效限值，发动机控制进入永久性排放失效模式（发动机管理控制器永久性地切换到以设定值代替一种失效零部件或系统输入信号的情形。

2.1 前言 Passat 新领驭 OBD 系统氧传感器有前氧和后氧，前后氧分别检测混合气的燃烧情况和监
测三元催化、前氧的功能，在 Passat 新领驭的系统中前氧是宽带氧传感器（LSU），后氧是跳 变式氧传感器（LSF）。
2.2 宽带式氧传感器（LSU）介绍
1）LSU 结合了能斯脱（Nernst）原理及一种用于氧离子输送的“泵氧电池”于一体。 2）通过泵提供给排气接触一面的电极足够的氧气，使两边电压保持恒定：450mV。 3）电子控制器把泵的电能消耗换算成 λ 值，生成电流与 λ 几乎成线性关系。
故障未被最终确认，可能是间歇性故障，需
1）连接到 ECU 63 号脚的电路与下游氧传 检查以下问题：
感器 2 号脚之间断路。
1）连接到 ECU 63 号脚的电路与下游氧传
2）下游氧传感器 1 号脚连接到主继电器的 感器 2 号脚之间断路。
电路断路。
2）下游氧传感器 1 号脚连接到主继电器的
3）下游氧传感器 1 号脚与 2 号脚之间断路。 电路断路。
论文
发动机
2009.01.28
已确认未被修复的故障 确认后的故障被确认修复前
–对于排放相关故障激活 MIL 灯。 –不影响排放但需要维修的故障不激活 MIL。
–损坏催化器的失火故障闪烁 MIL。
不改变 MIL 状态。
已确认的故障被确认修复后
解除 MIL 激活状态。
2、Passat 新领驭 OBD 氧传感器故障诊断
1.2 OBD 故障报警灯（MIL）
OBD故障报警灯的激活遵循如下原则：
– 当汽车点火开关已打开，而发动机尚未起动或转动，MIL 会点亮。 – 如果系统存在已确认的排放相关故障（引起催化器损坏的失火故障除外），OBD 系统

(欧3排放法规：0.20 g/km ) (欧3排放法规：0.15 g/km ) (欧3排放法规：2.30 g/km )
以上排放基于欧3测试程序ECE+EUDC，适用于2.5吨以下的汽油车。
车载诊断系统 OBD
为什么要 OBD ？
发动机管理系统出现故障或者部件损坏，就可能导致汽车有害物质排 放明显增多。 由于从技术上实现的话成本很高，所以以下三种物质的浓度： ?CO – 一氧化碳 ?HC– 碳氢化合物 ?NOx – 氮氧化物 不是直接测量出来的，而是通过检查发动机管理系统中于排气有关系 的部件来确定出来的。
车载诊断系统 OBD
标准化的 OBD 系统
OBDⅡ与OBDⅠ相比较，最大的改进之处在于OBDⅡ具有统一的标 准，这给电控汽车的故障诊断和检测维修提供了诸多方便。 所有OBDII或EOBD装备的汽车都必须有： - 标准化的数据诊断接口(SAE-J1962)， - 标准化的解码器(SAE-J1978) - 标准化的电子通讯协议(KW2000，CAN，CLASSII，ISO9141等)， - 标准化的诊断故障码（DTC，SAE-J2012）， - 标准化的维修服务情报(SAE-J2000)。
车载诊断系统 OBD
OBD 的发展历程
OBDII和EOBD的导入 —第二阶段 美国加州空气资源部（CARB）于1996年在实施LEV排放 法规的同时率先导入OBDII。
欧洲共同体也于2000年在实施欧洲3号排放法规的同时，要 求所有新轿车和轻卡车(2.5吨以下)必须装备EOBD系统。
OBDⅡ、EOBD 使用统一的标准，除了对排放有关的部件 完全失效诊断外，还要对由于部件老化、部分失效引起的 排放超标进行诊断。
车载诊断系统 OBD
OBD 的发展历程